คิมถึงแก่อสัญกรรมในวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2552 เวลา 13.43 น. ตามเวลาในประเทศเกาหลีใต้ ณ โรงพยาบาลเซเวอร์แรนซ์, มหาวิทยาลัยย็อนเซ, โซล[22] จากภาวะอวัยวะล้มเหลวหลายระบบ[23] รัฐพิธีศพจัดขึ้นในวันที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2552 ตรงหน้าอาคารรัฐสภา โดยมีขบวนแห่เพื่อเดินทางไปยังสุสานแห่งชาติโซล เพื่อฝังศพตามธรรมเนียมคาทอลิค โดยคิมเป็นบุคคลที่สองที่มีการจัดรัฐพิธีศพต่อจากประธานาธิบดีพัก ช็อง-ฮี[24] ทางเกาหลีเหนือได้ส่งตัวแทนมาในงานพิธีศพด้วย[25] คิมถึงแก่อสัญกรรมได้สามเดือนภายหลังจากประธานาธิบดีโน มู-ฮย็อน กระทำอัตวินิบาตกรรม ในวันที่ 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2552